目的：评价补中益气汤治疗妊娠期亚临床甲减（SCH）后代脑发育的药理效应，并探讨其潜在作用机制。方法：从48只SPF级雌性SD大鼠中选取8只进行假手术作为对照组，其余40只行“甲状腺全切手术＋术后皮下注射甲状腺激素（L-T_(4)）”构建SCH大鼠模型。将造模成功的大鼠按随机数字表法分为模型组、补中益气汤低、中、高剂量组（5.58、11.16、22.32 g·kg~(-1)）和优甲乐组（4.5×10~(-6) g·kg~(-1)），每组8只，将各组与正常雄鼠合笼交配获取SCH后代仔鼠。运用酶联免疫吸附测定法（ELISA）、苏木素-伊红（HE）染色、高尔基（Golgi-Cox）染色、蛋白免疫印迹法（Western blot）、比色法检测评价补中益气汤对妊娠期SCH后代脑发育的保护作用；基于肾上腺嗜铬细胞瘤（PC12）细胞氧化损伤模型，采用细胞计数试剂盒-8法（CCK-8）、免疫荧光染色法、Western blot法、DCFH-HA荧光探针法、荧光素酶法和JC-1染色进一步对相关机制进行验证。结果：与对照组相比，模型组海马神经元数目减少、胞体锥体形不饱满、排列不紧密，平均树突长度变短，树突复杂性与树突棘密度降低，脑组织中COXI、COXIV表达水平与ATP含量下降降低（P0.05，P0.01）；与模型组比较，补中益气汤与优甲乐给药后，海马神经元胞体排列相对整齐，形态相对完整，平均树突长度变长，树突复杂性与树突棘密度升高，COXI、COXIV表达水平与ATP含量回升（P0.05，P0.01），其中补中益气汤中剂量组治疗效果最好；基于PC12细胞氧化损伤模型，补中益气汤显著提高细胞存活率（P0.01），增强神经细胞分化能力，降低甲基化转移酶DNMTs表达水平（P0.05），升高去甲基化转移酶TETs的表达水平（P0.05），降低ROS含量（P0.01），回调ATP含量及线粒体膜电位（P0.01）。结论：补中益气汤具有保护妊娠期SCH后代脑发育的作用，mtDNA甲基化异常导致氧化应激与线粒体功能损伤为其主要作用环节，且DNMTs、TETs可能为其发挥作用的关键蛋白。